1.一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池,其特征在于:所述電池自下而上依次為:透明襯底層、透明陽極層、空穴傳輸層、鈣鈦礦吸光層、復合電子傳輸層、空穴阻擋層、金屬陰極層。
2.根據權利要求1所述的一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池,其特征在于:所述鈣鈦礦吸光層中所用的材料為鈣鈦礦晶體CH3NH3PbI3;所述空穴傳輸層材料為PEDOT:PSS;所述金屬陰極材料為Al、Ag、Au中的一種;所述透明陽極材料為ITO;所述透明襯底材料為透明玻璃。
3.根據權利要求1所述的一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池,其特征在于:所述復合電子傳輸層為兩層結構,下層為PC71BM富勒烯衍生物,上層為C60。
4.根據權利要求1所述的一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池,其特征在于:所述空穴阻擋層材料為有機小分子材料BCP。
5.根據權利要求1所述的一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池,其特征在于:所述空穴傳輸層的厚度為25 nm,鈣鈦礦吸光層的厚度為100~300 nm,復合電子傳輸層的厚度為30~50 nm,空穴阻擋層的厚度為10 nm,金屬陰極層的厚度為120 nm。
6.根據權利要求1-5任一項所述的一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟:
1)透明陽極層的制備:在ITO導電玻璃的陽極層上刻蝕出刻蝕槽,然后清洗干凈后用氮氣吹干并進行15min的UV處理;
2)空穴傳輸層的制備:在經UV處理后的干凈ITO導電玻璃上以3500rpm的轉速旋涂PEDOT:PSS,旋涂時間為60s,然后在空氣中120℃退火1小時的處理,形成空穴傳輸層;
3)鈣鈦礦吸光層的制備:在手套箱中,以1000~2500rpm的轉速將CH3NH3PbI3溶液旋涂到PEDOT:PSS層上,旋涂時間為60s,在旋涂32s時迅速滴涂甲苯,然后室溫條件下自然晾干5min后進行100℃退火3~15分鐘的處理,形成鈣鈦礦吸光層;
4)復合電子傳輸層制備:將退火的片子冷卻后,將PC71BM富勒烯衍生物溶液旋涂到吸光層上,采用的旋涂速度為1000~8000 rpm, 旋涂時間為30s;然后利用真空蒸渡設備在PC71BM上蒸渡C60,形成復合電子傳輸層結構,C60厚度為1nm~50nm,蒸渡的速率為0.03nm/s,其蒸渡的氣壓環(huán)境小于3×10-4 Pa;
5)空穴阻擋層的制備:利用真空蒸渡設備在C60上蒸渡有機小分子材料BCP,形成空穴阻擋層,空穴阻擋層的厚度為10 nm,蒸渡的速率為0.03nm/s,其蒸渡的氣壓環(huán)境小于3×10-4Pa;
6)金屬陰極層的制備:利用真空蒸渡設備在空穴阻擋層上蒸渡金屬,形成金屬陰極層,金屬陰極層的厚度為80nm~120nm,蒸渡速率為0.8nm/s,其蒸渡的氣壓環(huán)境小于3×10-4 Pa。
7.根據權利要求6所述一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法,其特征在于:在步驟3)中,CH3NH3PbI3溶液通過如下方法進行制備得到:將PbI2和CH3NH3I按摩爾比1:1溶于γ-丁內酯(GBL)與二甲亞砜(DMSO)溶液中,兩種溶劑的體積比為7:3,混合后的溶液在60℃溫度下均勻攪拌2小時,制得濃度為1 mol/L的CH3NH3PbI3溶液。
8.根據權利要求6所述一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法,其特征在于:在步驟4)中,PC71BM富勒烯衍生物溶液通過如下方法進行制備:將富勒烯衍生物PC71BM分散在二氯苯中,使其濃度為20mg/mL,在常溫下攪拌24h即可。
9.根據權利要求6所述一種無光磁滯效應的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法,其特征在于:步驟3)中,所述手套箱內為有氧或無氧環(huán)境,濕度為0-45%。